Image de gauche : mouture d'espresso, image de droite : mouture de filtre.
Le moment où le blocage se produit dépend de plusieurs facteurs, notamment la friction entre les particules, la facilité avec laquelle elles se déforment, ainsi que la taille et la forme des particules impliquées. Le brouillage se produit lorsque suffisamment de particules sont en contact pour former un réseau de particules connectées (JM Valverde et al, 2004), qui transmet la force dans tout le lit.
Ce point, où la densité devient suffisamment élevée pour que les particules forment une connexion à travers tout le lit, est appelé seuil de percolation.
Le seuil de percolation
Dans ce contexte, la « percolation » ne fait pas référence à l'eau qui passe à travers les interstices du lit de café, mais plutôt à l'interconnexion du lit lui-même. À mesure que la densité, et donc le nombre de connexions entre les particules, augmente, les particules ont tendance à être reliées entre elles en amas. Ces clusters forment alors des connexions à longue portée qui finissent par s'étendre sur tout le lit - c'est le Seuil de percolation.
Le seuil de percolation : a) à faible densité, peu d'interactions existent entre les particules. b) L'augmentation de la densité, en ajoutant plus de particules, conduit à davantage d'interactions entre les particules, formant des amas. c) Les clusters forment des interactions à plus longue portée à mesure que la densité augmente. d) Au seuil de percolation, une chaîne d'interactions s'étend sur tout le lit.
Ce concept est mathématiquement lié à notre concept habituel de percolation, qui est le passage de l'eau à travers un milieu poreux. Dans ce cas, les pores, plutôt que les particules, doivent être interconnectés de la même manière à travers le lit afin de permettre à l’eau de passer à travers.
Ratio d'aspect
Le rapport hauteur/largeur est le rapport entre les dimensions les plus longues et les plus courtes d'une particule (pensez à cela comme à la longueur et à la largeur). Les sphères ont un rapport hauteur/largeur de 1:1, tandis que les formes plus allongées ont des rapports plus élevés.
Le rapport hauteur/largeur de cette particule est le rapport entre la plus grande dimension (a) et la plus petite dimension (b) – environ 1:2.
Les particules ayant un rapport d’aspect plus élevé percoleront à une densité plus faible.